#include <iostream>
using namespace std;

class MyLinkedList {
public:
    struct ListNode
    {
        int val;
        ListNode* next;
        ListNode() : val(0), next(nullptr) { }
        ListNode(int val) : val(val), next(next) { }
    };
    
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new ListNode(0);
        _size = 0;
    }

    int get(int index) {
        // index从0开始，如果index小于0，或者大于 _size - 1，直接返回-1。
        // _size是节点个数，所以index：0 ~ (_size-1)
        if(index < 0 || index > (_size-1)) return -1;


        ListNode* cur = _dummyHead->next;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

    // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
    void addAtHead(int val) {
        ListNode* tmp = _dummyHead->next;       // 保存头节点
        ListNode* newNode = new ListNode(val);  // 创建一个新节点

        newNode->next = tmp;                    // 在原来的头节点前面插入新节点
        _dummyHead->next = newNode;             // 更新 新节点 作为头节点
        _size++;                                // 插入节点，节点个数 加1
    }

    // 在链表最后面添加一个节点
    void addAtTail(int val) {
        ListNode* newNode = new ListNode(val);
        ListNode* cur = _dummyHead;

        while(cur->next) {
            cur = cur->next;
        }

        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index < 0 || index > _size) return;

        ListNode* newNode = new ListNode(val);
        ListNode* pre = _dummyHead; // pre应该指向的是插入位置的前一个节点
        while(index--) {
            pre = pre->next; 
        }

        newNode->next = pre->next;  // 插入节点
        pre->next = newNode;
        _size++;                    // 插入节点，节点个数 加1
    }

    // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
    void deleteAtIndex(int index) {
        if(index < 0 || index >= _size) return;

        ListNode* pre = _dummyHead; // pre应该指向 要删除节点的 前一个节点
        while(index--) {
            pre = pre->next;
        }

        ListNode* tmp = pre->next;
        pre->next = pre->next->next;
        delete tmp;
        _size--;
    }

    // 打印链表
    void printLinkedList() {
        ListNode* cur = _dummyHead->next;
        while(cur) {
            cout << cur->val << " ";
            cur = cur->next;
        }
        cout << endl;
    }

private:
    ListNode* _dummyHead;
    int _size;

};

int main(void) {
    MyLinkedList list;
    list.addAtHead(1);
    list.addAtHead(2);
    list.addAtHead(3);
    list.addAtHead(4);
    list.addAtHead(5);
    list.printLinkedList();

    list.addAtTail(2);
    list.addAtTail(3);
    list.addAtTail(4);
    list.addAtTail(5);
    list.addAtTail(6);
    list.printLinkedList();

    list.addAtIndex(0, 9);
    list.addAtIndex(3, 10);
    list.printLinkedList();

    list.deleteAtIndex(3);
    list.deleteAtIndex(0);
    list.printLinkedList();

    return 0;
}
